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[diderot] Annotation of /branches/pure-cfg/src/compiler/c-target/c-target.sml
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Annotation of /branches/pure-cfg/src/compiler/c-target/c-target.sml

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Revision 525 - (view) (download)

1 : jhr 519 (* c-target.sml
2 :     *
3 :     * COPYRIGHT (c) 2011 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4 :     * All rights reserved.
5 :     *
6 :     * Generate C code with SSE 4.2 intrinsics.
7 :     *)
8 :    
9 :     structure CTarget : TARGET =
10 :     struct
11 :    
12 : jhr 522 structure CL = CLang
13 :    
14 : jhr 525 datatype ty
15 :     = T_Bool
16 :     | T_Int (* default float type *)
17 :     | T_Real (* default real type *)
18 :     | T_Vec of int
19 :     | T_IVec of int
20 :     | T_Image of int (* n-dimensional image data *)
21 :     | T_Data (* pointer to image data *)
22 : jhr 519
23 : jhr 525 type program = CL.decl list
24 :    
25 :     type strand = unit (* FIXME *)
26 :    
27 :     type var = (ty * string) (* FIXME *)
28 :    
29 :     type exp = CLang.exp * ty
30 :    
31 :     type stm = CL.stm
32 :    
33 :     type method = unit (* FIXME *)
34 :    
35 :     (* globals that specify the target characteristics. These should be initialized
36 :     * when the program object is created.
37 :     *)
38 :     val gVectorWid = ref 4
39 :     val gIntTy = ref CL.int32
40 :     val gRealTy = ref CL.float
41 :    
42 :     (* initialize globals based on target precision *)
43 :     fun initGlobals () = if !Controls.doublePrecision
44 :     then (
45 :     gVectorWid := 2;
46 :     gIntTy := CL.int64;
47 :     gRealTy := CL.double)
48 :     else (
49 :     gVectorWid := 4;
50 :     gIntTy := CL.int32;
51 :     gRealTy := CL.float)
52 :    
53 : jhr 519 (* for SSE, we have 128-bit vectors *)
54 : jhr 525 fun vectorWidth () = !gVectorWid
55 : jhr 519
56 :     (* target types *)
57 : jhr 525 val boolTy = T_Bool
58 :     val intTy = T_Int
59 :     val realTy = T_Real
60 :     fun vecTy 1 = T_Real
61 :     | vecTy n = if (n < 1) orelse (!gVectorWid < n)
62 :     then raise Size
63 :     else T_Vec n
64 :     fun ivecTy 1 = T_Int
65 :     | ivecTy n = if (n < 1) orelse (!gVectorWid < n)
66 :     then raise Size
67 :     else T_IVec n
68 :     fun imageTy dim = T_Image dim
69 : jhr 519
70 : jhr 525 (* helper functions for checking the types of arguments *)
71 :     fun scalarTy T_Int = true
72 :     | scalarTy T_Real = true
73 :     | scalarTy _ = false
74 :     fun numTy T_Bool = false
75 :     | numTy (T_Image _) = false
76 :     | numTy T_Data = false
77 :     | numTy _ = true
78 : jhr 519
79 : jhr 525 fun defineStrand (p, strandId) = raise Fail "FIXME: unimplemented"
80 :    
81 :     structure Var =
82 :     struct
83 :     fun global (p, ty, name) = raise Fail "FIXME: Var.global"
84 :     fun state (strand, ty, name) = raise Fail "FIXME: Var.state"
85 :     fun tmp ty = raise Fail "FIXME: Var.tmp"
86 : jhr 519 end
87 :    
88 :     (* expression construction *)
89 : jhr 525 structure Expr =
90 :     struct
91 : jhr 519 (* variable references *)
92 : jhr 525 fun global (ty, x) = (CL.mkVar x, ty)
93 :     fun getState (ty, x) = (CL.mkIndirect(CL.mkVar "self", x), ty)
94 :     fun param (ty, x) = (CL.mkVar x, ty)
95 :     fun var (ty, x) = (CL.mkVar x, ty)
96 :    
97 : jhr 519 (* literals *)
98 : jhr 525 fun intLit n = (CL.mkInt(n, !gIntTy), intTy)
99 :     fun floatLit f = (CL.mkFlt(f, !gRealTy), realTy)
100 :     fun stringLit s = raise Fail "FIXME: Expr.stringLit"
101 :     fun boolLit b = (CL.mkBool b, boolTy)
102 :    
103 : jhr 519 (* vector construction *)
104 : jhr 525 fun vector _ = raise Fail "FIXME: Expr.vector"
105 :    
106 : jhr 519 (* select from a vector *)
107 : jhr 525 fun select (i, (e, T_Vec n)) =
108 :     if (i < 0) orelse (n <= i)
109 :     then raise Subscript
110 :     else (CL.mkSubscript(e, CL.mkInt(IntInf.fromInt i, CL.int32)), T_Real)
111 :     | select (i, (e, T_IVec n)) =
112 :     if (i < 0) orelse (n <= i)
113 :     then raise Subscript
114 :     else (CL.mkSubscript(e, CL.mkInt(IntInf.fromInt i, CL.int32)), T_Int)
115 :     | select _ = raise Fail "invalid argument to select"
116 :    
117 : jhr 519 (* vector (and scalar) arithmetic *)
118 : jhr 525 local
119 :     fun checkTys (ty1, ty2) = (ty1 = ty2) andalso numTy ty1
120 :     fun binop rator ((e1, ty1), (e2, ty2)) =
121 :     if checkTys (ty1, ty2)
122 :     then (CL.mkBinOp(e1, rator, e2), ty1)
123 :     else raise Fail "invalid arguments to binary operator"
124 :     in
125 :     val add = binop CL.#+
126 :     val sub = binop CL.#-
127 :     val mul = binop CL.#*
128 :     val divide = binop CL.#/
129 :     end (* local *)
130 :     fun neg (e, T_Bool) = raise Fail "invalid argument to neg"
131 :     | neg (e, ty) = (CL.mkUnOp(CL.%-, e), ty)
132 :    
133 :     fun abs (e, T_Int) = (CL.mkApply("abs", [e]), T_Int) (* FIXME: not the right type for 64-bit ints *)
134 :     | abs (e, T_Real) =
135 :     if !Controls.doublePrecision
136 :     then (CL.mkApply("fabs", [e]), T_Real)
137 :     else (CL.mkApply("fabsf", [e]), T_Real)
138 :     | abs (e, T_Vec n) = raise Fail "FIXME: Expr.abs"
139 :     | abs (e, T_IVec n) = raise Fail "FIXME: Expr.abs"
140 :     | abs _ = raise Fail "invalid argument to abs"
141 :    
142 :     fun dot ((e1, T_Vec n1), (e2, T_Vec n2)) = raise Fail "FIXME: Expr.dot"
143 :     | dot _ = raise Fail "invalid argument to dot"
144 :    
145 :     fun cross ((e1, T_Vec 3), (e2, T_Vec 3)) = raise Fail "FIXME: Expr.cross"
146 :     | cross _ = raise Fail "invalid argument to cross"
147 :    
148 :     fun length (e, T_Vec n) = raise Fail "FIXME: Expr.length"
149 :     | length _ = raise Fail "invalid argument to length"
150 :    
151 :     fun normalize (e, T_Vec n) = raise Fail "FIXME: Expr.normalize"
152 :     | normalize _ = raise Fail "invalid argument to length"
153 :    
154 : jhr 519 (* comparisons *)
155 : jhr 525 local
156 :     fun checkTys (ty1, ty2) =
157 :     (ty1 = ty2) andalso scalarTy ty1
158 :     fun cmpop rator ((e1, ty1), (e2, ty2)) =
159 :     if checkTys (ty1, ty2)
160 :     then (CL.mkBinOp(e1, rator, e2), T_Bool)
161 :     else raise Fail "invalid arguments to compare operator"
162 :     in
163 :     val lt = cmpop CL.#<
164 :     val lte = cmpop CL.#<=
165 :     val equ = cmpop CL.#==
166 :     val neq = cmpop CL.#!=
167 :     val gte = cmpop CL.#>=
168 :     val gt = cmpop CL.#>
169 :     end (* local *)
170 :    
171 : jhr 519 (* logical connectives *)
172 : jhr 525 fun not (e, T_Bool) = (CL.mkUnOp(CL.%!, e), T_Bool)
173 :     | not _ = raise Fail "invalid argument to not"
174 :     fun && ((e1, T_Bool), (e2, T_Bool)) = (CL.mkBinOp(e1, CL.#&&, e2), T_Bool)
175 :     | && _ = raise Fail "invalid arguments to &&"
176 :     fun || ((e1, T_Bool), (e2, T_Bool)) = (CL.mkBinOp(e1, CL.#||, e2), T_Bool)
177 :     | || _ = raise Fail "invalid arguments to ||"
178 :    
179 :     local
180 :     fun checkTys (ty1, ty2) = (ty1 = ty2) andalso scalarTy ty1
181 :     fun binFn f ((e1, ty1), (e2, ty2)) =
182 :     if checkTys (ty1, ty2)
183 :     then (CL.mkApply(f, [e1, e2]), ty1)
184 :     else raise Fail "invalid arguments to binary function"
185 :     in
186 : jhr 519 (* misc functions *)
187 : jhr 525 val min = binFn "Diderot_min"
188 :     val max = binFn "Diderot_max"
189 :     end (* local *)
190 :    
191 : jhr 519 (* math functions *)
192 : jhr 525 fun pow ((e1, T_Real), (e2, T_Real)) =
193 :     if !Controls.doublePrecision
194 :     then (CL.mkApply("pow", [e1, e2]), T_Real)
195 :     else (CL.mkApply("powf", [e1, e2]), T_Real)
196 :     | pow _ = raise Fail "invalid arguments to pow"
197 :    
198 :     local
199 :     fun r2r (ff, fd) (e, T_Real) = if !Controls.doublePrecision
200 :     then (CL.mkApply(fd, [e]), T_Real)
201 :     else (CL.mkApply(ff, [e]), T_Real)
202 :     | r2r (_, fd) _ = raise Fail("invalid argument for "^fd)
203 :     in
204 :     val sin = r2r ("sinf", "sin")
205 :     val cos = r2r ("cosf", "cos")
206 :     val sqrt = r2r ("sqrtf", "sqrt")
207 : jhr 519 (* rounding *)
208 : jhr 525 val trunc = r2r ("truncf", "trunc")
209 :     val round = r2r ("roundf", "round")
210 :     val floor = r2r ("floorf", "floor")
211 :     val ceil = r2r ("ceilf", "ceil")
212 :     end (* local *)
213 :    
214 : jhr 519 (* conversions *)
215 : jhr 525 fun toReal (e, T_Int) = (CL.mkCast(!gRealTy, e), T_Real)
216 :     | toReal _ = raise Fail "invalid argument for toReal"
217 :    
218 :     fun truncToInt (e as (_, T_Real)) = (CL.mkCast(!gIntTy, #1(trunc e)), T_Int)
219 :     | truncToInt _ = raise Fail "invalid argument for truncToInt"
220 :     fun roundToInt (e as (_, T_Real)) = (CL.mkCast(!gIntTy, #1(round e)), T_Int)
221 :     | roundToInt _ = raise Fail "invalid argument for roundToInt"
222 :     fun ceilToInt (e as (_, T_Real)) = (CL.mkCast(!gIntTy, #1(floor e)), T_Int)
223 :     | ceilToInt _ = raise Fail "invalid argument for ceilToInt"
224 :     fun floorToInt (e as (_, T_Real)) = (CL.mkCast(!gIntTy, #1(ceil e)), T_Int)
225 :     | floorToInt _ = raise Fail "invalid argument for floorToInt"
226 :    
227 : jhr 519 (* runtime system hooks *)
228 : jhr 525 fun imageAddr (e, T_Image d) =
229 :     (CL.mkCast(CL.T_Ptr(!gRealTy), CL.mkIndirect(e, "data")), T_Data)
230 :     | imageAddr _ = raise Fail "invalid argument to imageAddr"
231 : jhr 519 end
232 :    
233 :     (* statement construction *)
234 : jhr 525 structure Stmt =
235 :     struct
236 :     val comment = CL.S_Comment
237 :     fun assignState (x, (e, _)) = CL.mkAssign(#1(Expr.getState x), e)
238 :     fun assign ((_, x), (e, _)) = CL.mkAssign(CL.mkVar x, e)
239 :     val block = CL.mkBlock
240 :     fun ifthenelse ((e, T_Bool), s1, s2) = CL.mkIfThenElse(e, s1, s2)
241 :     fun die () = raise Fail "FIXME: Stmt.die"
242 :     fun stabilize () = raise Fail "FIXME: Stmt.die"
243 : jhr 519 end
244 :    
245 :     end
246 :    
247 :     structure CBackEnd = CodeGenFn(CTarget)

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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